Etude de la stimulation par la fracturation hydraulique dans les gaz compact : application au puits IA-128 à In Adaoui dans la région Ohanet

Abstract

Le gaz naturel représente une source d’énergie sûre, plus au moins abondante et économique. On y a recours depuis de nombreuses années déjà en Amérique du Nord, où il sert à chauffer les maisons et édifices et à faire la cuisson, ainsi que de source énergétique fiable pour la production d’électricité. Autrefois, les efforts de l’industrie pétrolière et gazière à l’échelle du pays étaient surtout axés sur l’exploration et le développement des gisements de gaz naturel de type classique. Plus récemment, avec l’épuisement de ces ressources, ces efforts sont mis plutôt sur la mise en valeur des ressources de gaz non conventionnelles. L’appellation « gaz non conventionnels » recouvre principalement trois types de ressources gaziers : les gaz de schiste (Shale gas), le gaz compact (Tight gas) et le gaz de charbon (Coal bed methane). Ce n’est pas leur nature chimique qui les distingue du « gaz conventionnel » (il s’agit dans tous les cas du gaz naturel), mais des caractéristiques de la roche qui les contient. Les gaz compacts et les gaz de schiste sont piégés dans des roches de très faibles perméabilités, elles sont ultra-compactes qui interdisent, ou limitent, très fortement la circulation du gaz. Le gaz naturel provenant de ces nouvelles sources n'est pas distinguable du gaz naturel classique. La mise en valeur de ces ressources de gaz non conventionnelles s’avère plus couteuse et exige le recours à des technologies spéciales et des techniques de stimulation conçues pour remédier aux problèmes qu’on peut rencontrer lors de la production d’un puits pétrolier. Elles ont pour but de restaurer ou d’améliorer les caractéristiques naturelles du réservoir ou de les modifier. Parmi les nombreuses méthodes de stimulation, nous citons : le traitement matriciel et la fracturation hydraulique qui est une des principales technologies mise au point en vue de rentabiliser la production du gaz provenant de ces nouveaux réservoirs. La fracturation hydraulique est une opération qui consiste à créer après rupture de la roche et d’une manière artificielle un drain hautement perméable, s’étendant le plus loin possible dans la formation par l’injection d’un fluide plus ou moins visqueux porteur d’agents de soutènement sous une pression, qui soit supérieure à la pression de fracturation, d’une manière à faciliter l’écoulement des hydrocarbures vers le puits. Notons que, ce procédé s’applique dans le cas où le débit d’un puits est insuffisant, non pas à cause d’un problème de colmatage, mais parce que la perméabilité naturelle de la matrice est faible. Cette dernière est suffisamment consolidée, à fin d’avoir un contraste de conductivité suffisant entre fracture et la formation. La mise en œuvre d’une fracturation hydraulique est basée sur la connaissance des propriétés mécaniques et des contraintes régnant dans le gisement pétrolier. L’étude est basée sur des modèles de propagation, chaque modèle a ses suppositions et ses limites d’application, et la fracture se propage selon une géométrie qui dépend de la nature et les propriétés de la roche. Dans notre présente étude on va se limiter seulement à la stimulation par fracturation hydraulique dans les réservoirs compacts. Il convient donc, avant toute opération de fracturation de procéder à une étude complète sur tous les côtés surtout du côté économique. La réussite d’une telle opération dépend énormément des paramètres choisis et des décisions prises afin d’éviter toute échec ou toute dépense supplémentaire et avoir un bon rendement de l’opération.